Gestern fragte ein Student bei Knowledge Planet, was die Oberflächenparameter von Siliziumwafern sind: Bow, Warp, TTV usw. und wie man sie unterscheiden kann. Ich denke, diese Frage ist ziemlich repräsentativ, deshalb habe ich einen speziellen Artikel geschrieben, um sie zu erklären.
Die Waferoberflächenparameter Bow, Warp und TTV sind sehr wichtige Faktoren, die bei der Chipherstellung berücksichtigt werden müssen. Diese drei Parameter spiegeln zusammen die Ebenheit und Dickengleichmäßigkeit des Siliziumwafers wider und haben einen direkten Einfluss auf viele wichtige Schritte im Chipherstellungsprozess.
Was sind TTV, Bow, Warp?
TTV (Gesamtdickenvariation)
TTV ist die Differenz zwischen der maximalen und minimalen Dicke eines Siliziumwafers. Dieser Parameter ist ein wichtiger Indikator zur Messung der Gleichmäßigkeit der Dicke des Siliziumwafers. Bei der Halbleiterfertigung muss die Dicke eines Siliziumwafers über die gesamte Oberfläche sehr gleichmäßig sein. Üblicherweise wird an fünf Stellen auf dem Siliziumwafer gemessen und die maximale Differenz berechnet. Letztlich ist dieser Wert die Grundlage für die Beurteilung der Qualität des Siliziumwafers. In praktischen Anwendungen beträgt der TTV eines 4--Zoll-Siliziumwafers im Allgemeinen weniger als 2 µm und der eines 6--Zoll-Siliziumwafers im Allgemeinen weniger als 3 µm.
Bogen
Unter Bow versteht man die Krümmung eines Siliziumwafers in der Halbleiterfertigung. Das Wort könnte aus der Beschreibung der Form eines gebogenen Objekts stammen, genau wie die gebogene Form eines Bogens. Der Wert von Bow wird durch die Messung der maximalen Abweichung zwischen der Mitte und dem Rand des Siliziumwafers definiert. Dieser Wert wird normalerweise in Mikrometern (µm) ausgedrückt. Der SEMI-Standard für 4-Zoll-Siliziumwafer ist Bow<40um.
Kette
Warp ist ein globales Merkmal von Siliziumwafern und gibt die maximale Abweichung der Siliziumwaferoberfläche von der Ebene an. Es misst den Abstand zwischen dem höchsten und tiefsten Punkt des Siliziumwafers. Der SEMI-Standard für 4-Zoll-Siliziumwafer ist Warp < 40 um.
Was sind die Unterschiede zwischen TTV, Bow und Warp?
TTV konzentriert sich auf die Änderung der Dicke und kümmert sich nicht um die Biegung oder Verdrehung des Wafers.
Bow konzentriert sich auf den gesamten Bogen und berücksichtigt hauptsächlich den Bogen zwischen dem Mittelpunkt und der Kante.
Warp ist umfassender und umfasst die Biegung und Drehung der gesamten Waferoberfläche.
Obwohl diese drei Parameter alle mit der Form und den geometrischen Eigenschaften des Siliziumwafers zusammenhängen, messen und beschreiben sie unterschiedliche Aspekte und haben unterschiedliche Auswirkungen auf Halbleiterprozesse und die Waferhandhabung.
Einfluss von TTV, Bow und Warp auf den Halbleiterprozess
Zunächst gilt: Je kleiner die drei Parameter, desto besser. Je größer TTV, Bow und Warp sind, desto größer sind die negativen Auswirkungen auf den Halbleiterprozess. Wenn daher die Werte der drei den Standard überschreiten, wird der Siliziumwafer verschrottet.
Auswirkungen auf den Fotolithografieprozess:
Problem mit der Tiefenschärfe: Während des Fotolithographieprozesses kann es zu Änderungen in der Tiefenschärfe kommen, die die Klarheit des Musters beeinträchtigen.
Ausrichtungsproblem: Es kann dazu führen, dass sich der Wafer während des Ausrichtungsprozesses verschiebt, was die Ausrichtungsgenauigkeit zwischen den Schichten weiter beeinträchtigt.
Auswirkungen auf das chemisch-mechanische Polieren:
Ungleichmäßiges Polieren: Während des CMP-Prozesses kann es zu ungleichmäßigem Polieren kommen, was zu Oberflächenrauheit und Restspannung führt.
Auswirkungen auf die Dünnschichtabscheidung:
Ungleichmäßige Abscheidung: Konkave und konvexe Wafer können während der Abscheidung zu einer ungleichmäßigen Dicke der abgeschiedenen Filme führen.
Auswirkungen auf die Waferbeladung:
Ladeprobleme: Konkave und konvexe Wafer können beim automatischen Laden zu Waferschäden führen
